Spis treści:
Drukarki 3D stały się nieodłącznym elementem wyposażenia warsztatów amatorskich, pracowni prototypowych, a nawet laboratoriów studenckich i naukowych. Możliwość wydrukowania praktycznie dowolnie złożonego detalu, niska cena materiałów i możliwość wręcz natychmiastowej realizacji projektu, który jeszcze chwilę wcześniej istniał jedynie w postaci modelu 3D w pamięci komputera – to tylko część zalet, jakimi mogą poszczycić się drukarki 3D w technologii FDM. Nikt nie ma już dziś wątpliwości, że technologie szybkiego wytwarzania są przyszłością, a twórcy pierwszych, nieporadnych drukarek, których działanie opierało się o wyciskaniu roztopionego tworzywa sztucznego w określony przez komputer wzór, zasługują na miano geniuszy wynalazczości. Choć coraz popularniejsze stają się techniki bazujące na stereofotolitografii (SLA), pozwalające uzyskiwać znacznie precyzyjniejsze detale o bardzo gładkiej powierzchni, to niejako równolegle rozwija się technologia druku FDM i nic nie wskazuje na to, aby taki stan rzeczy miał się w najbliższych latach zmienić.
Z tych właśnie względów w świecie drukarek 3D trwa batalia o względy klienta – i to zarówno na tej najwyższej, profesjonalnej półce (urządzenia mogą kosztować setki tysięcy złotych i oferują wprost niewiarygodne możliwości), jak i na samym dole cenowej drabiny, gdzie znajdują się urządzenia dla amatorów i osób dopiero rozpoczynających swoją (niejednokrotnie zawodową) drogę, chcących nauczyć się podstaw druku 3D. Jak to zwykle bywa w nowych technologiach, wschodni producenci bardzo szybko zagarnęli spory fragment rynku, deklasując innych producentów niskimi cenami swoich produktów. Jednak, wbrew obiegowej opinii, niektóre z tanich rozwiązań oferują naprawdę wysoką jakość – zarówno pod względem wykonania samego urządzenia, jak i uzyskiwanych z jego pomocą efektów. Doskonałym przykładem na to jest marka Creality.
Wysoki stosunek jakości do ceny
Siedziba firmy Creality znajduje się w Shenzen, czyli chińskim odpowiedniku amerykańskiej Doliny Krzemowej – to właśnie ten kompleks skupia większość czołowych firm produkcyjnych i projektowych, operujących na terenie Chin. Przedsiębiorstwo dba nie tylko o jakość swoich produktów – urządzenia Creality posiadają certyfikaty dopuszczające do sprzedaży na terenie Europy (CE) i USA (FCC) – ale także o prawidłowe traktowanie swoich pracowników, czego potwierdzeniem jest uzyskany przez firmę certyfikat etyczny BSCI. Fabryka o powierzchni dwudziestu tysięcy metrów kwadratowych jest w stanie zrealizować produkcję wielkości 500 tysięcy urządzeń rocznie – za ten imponujący wynik odpowiada aż szesnaście nowoczesnych linii produkcyjnych oraz cztery linie kontroli jakości. Drukarki 3D i skanery są wytwarzane w zgodzie z dyrektywą RoHS, zakazującą użycia materiałów szkodliwych. Creality dba także o zabezpieczenie własności intelektualnej, inwestując w liczne patenty (w ciągu zaledwie 6 lat rozwoju powstało ich ponad dwadzieścia), a nad rozwojem istniejących produktów i wdrażaniem nowych konstrukcji czuwa potężny dział R&D, zatrudniający ponad stu inżynierów.
Historia firmy jest przykładem przemyślanego i dobrze poprowadzonego startupu – jeszcze 6 lat temu czterech założycieli miniprzedsiębiorstwa pracowało wspólnie w 20-metrowej siedzibie, ale już rok później liczba zatrudnionych wzrosła pięciokrotnie. W 2017 roku drukarki CR-10, CR-10S Pro oraz CR-10S5 pojawiły się na liście kompatybilnych urządzeń w słynnym slicerze Cura, wtedy także powstała pierwsza, naprawdę tania drukarka, będąca początkiem znanej i lubianej, amatorskiej serii Ender. Rok 2019 zaowocował uruchomieniem pierwszej europejskiej filii koncernu, którą umiejscowiono w Belgii.
Creality CR-10S5 – gigant wśród amatorskich drukarek FDM
Cechą, która chyba najbardziej zwraca uwagę podczas pierwszego kontaktu z drukarką Creality CR-10S5, są jej naprawdę spore wymiary – podczas gdy spora część drukarek z segmentu amatorskiego i półprofesjonalnego oferuje możliwość druku detali o maksymalnych wymiarach nieprzekraczających 25 cm (w dowolnej osi), CR-10S5 daje możliwość tworzenia elementów o imponujących rozmiarach do 50 x 50 x 50 cm – oznacza to, że całkowita objętość pola roboczego jest ponad ośmiokrotnie większa, niż u większości konkurentów! Dysponując tak dużym stołem roboczym, możesz śmiało drukować nie tylko obudowy urządzeń elektronicznych, ale także osłony dla robotów mobilnych czy segmenty robotycznego ramienia. Architekci z pewnością zechcą wykorzystać imponujące możliwości drukarki Creality do urzeczywistniania swoich projektów w postaci realistycznych makiet budynków, a nawet całych osiedli. Zewnętrzne wymiary złożonego urządzenia wynoszą 80 x 79 x 71 cm, a masa urządzenia to zaledwie 14,6 kg. Jest to naprawdę niezły wynik przy tak dużej objętości obszaru roboczego. Patrząc na CR-10S5 trudno nie odnieść wrażenia, że konstrukcja jest wyjątkowo „zgrabna” jak na swoje osiągi – konstruktorom udało się uzyskać taki efekt dzięki zastosowaniu solidnych, metalowych profili, tworzących pionową ramę oraz podstawę drukarki. Co więcej, te same profile pełnią także rolę prowadnic, po których poruszają się stół roboczy oraz głowica. Warto w tym miejscu wspomnieć, że firma Creality zastosowała w modelu CR-10S5 opatentowany przez siebie system rolek prowadzących, których kształt pasuje do wycięć w bocznych powierzchniach profili – rolki mają ścięte (sfazowane) krawędzie, co sprawia, że ich osie samoczynnie pozycjonują się idealnie prostopadle do długiej osi prowadnicy. Technologia chińskiego producenta nie tylko zapewnia stabilność i redukcję luzów, ale także obniża hałas generowany podczas przejazdu elementów ruchomych wzdłuż prowadnic. Dokładnie takie samo rozwiązanie producent zastosował we wszystkich trzech stopniach swobody.
Solidna i niezawodna mechanika
Dodatkowym atutem drukarki pod względem mechanicznym jest zastosowany w niej system podnoszenia i obniżania głowicy drukującej. Wzdłuż obydwu pionowych profili, stanowiących ramę montażową, projektanci drukarki umieścili wysokiej jakości śruby trapezowe, napędzane przez dwa synchronicznie sterowane silniki krokowe. Dzięki temu prowadnica osi X, po której przemieszcza się głowica drukująca, może być w niezawodny sposób podnoszona i opuszczana, bez ryzyka przekrzywienia jej względem powierzchni stołu roboczego, co nieuchronnie prowadziłoby do poważnych błędów wydruku i szybszego zużycia, a nawet uszkodzenia drukarki. Co więcej, w drukarce zastosowano sztywne sprzęgła, przenoszące napęd z wałów silników krokowych na śruby trapezowe, dzięki czemu producent uniknął wielu problemów, jakie zdarzają się w przypadku elastycznych sprzęgieł aluminiowych. Warto także wspomnieć o konstrukcji ekstrudera. W modelu CR-10S5 zastosowany został ekstruder typu Bowden, jednak w odróżnieniu od wielu konkurencyjnych modeli, napęd został umieszczony nie w ruchomym wózku głowicy, ale z boku prowadnicy, niejako poza głównym obrysem maszyny. Dzięki temu rurka PTFE prowadząca filament z ekstrudera do hotendu, jest możliwie najkrótsza, a co za tym idzie, nie stwarza problemów związanych z drukiem za pomocą niektórych materiałów (szczególnie elastycznych filamentów, np. na bazie gumy). Dodatkowo znacznie mniejsza jest też masa głowicy, co ma spore znaczenie dla zmniejszenia obciążenia rolek prowadzących osi X. Kilkucentymetrowej długości dźwignia zacisku znacznie ułatwia wymianę filamentu.
Montaż szybszy, niż się spodziewasz
Jeżeli zostałeś już szczęśliwym posiadaczem drukarki Creality CR10S5 i zamierzasz zabrać się za montaż swojej maszyny, to gwarantujemy, że sam zdziwisz się, jak szybko złożysz całe urządzenie. Mimo sporych rozmiarów drukarki 3D, jej montaż jest dziecinnie prosty, a to za sprawą wyjątkowo przemyślnej konstrukcji – całość składa się z zaledwie z trzech głównych komponentów: podstawy z podgrzewanym stołem roboczym, pionowej ramy z prowadnicą osi X i głowicą drukującą oraz kontrolera z wbudowanym zasilaczem i podstawki na szpulę z filamentem. Pierwszym etapem jest skręcenie konstrukcji za pomocą dwóch metalowych płaskowników i kilku śrubek M5. Następnie do górnej ścianki obudowy kontrolera trzeba zamocować wspornik szpuli, zaś w otworze na jego końcu umieścić i przykręcić za pomocą dedykowanej nakrętki rączkę, na której znajdzie się szpula z filamentem. Wolny koniec rurki PTFE należy wsunąć do szybkozłączki, znajdującej się w górnej części głowicy drukującej.
Po wykonaniu tych czynności należy podłączyć odpowiednie przewody do silników krokowych oraz wyłączników krańcowych maszyny, a następnie wsunąć i przykręcić do odpowiednich gniazd na tylnej stronie obudowy kontrolera wtyki dwóch głównych wiązek przewodów: zespołu dyszy oraz stołu. I na tym koniec – można już podłączyć drukarkę 3D do zasilania oraz rozpocząć kalibrację. Warto w tym miejscu wspomnieć, że firma Creality zadbała nawet o zabezpieczenie przewodów sygnałowych i zasilających, stosując wysokiej jakości oploty włókninowe na wszystkich przewodach dochodzących do obudowy kontrolera. Najważniejszymi zadaniami, jakie należy wykonać przy pierwszym uruchomieniu drukarki, są: załadowanie filamentu oraz regulacja poziomu stołu roboczego. Podczas pierwszej z tych czynności trzeba pamiętać o wstępnym rozgrzaniu dyszy do temperatury odpowiedniej dla posiadanego filamentu. Regulacja stołu jest także operacją prostą i sprowadza się do odpowiedniego dokręcenia czterech śrub, znajdujących się w rogach platformy roboczej – należy to zrobić w taki sposób, by odległość między dyszą, a powierzchnią stołu, wynosiła około 0,05 mm – aby zachować ten odstęp, można pomóc sobie kartką papieru A4.
Drukarka, na której możesz polegać
Niezbędną do wielogodzinnej pracy moc zapewnia drukarce 3D Creality CR10S5 wysokiej jakości, 270-watowy zasilacz impulsowy o napięciu wyjściowym równym 12 V. Głowica drukująca może rozgrzewać się do temperatury maksymalnej 250 oC, a stół roboczy – do 100 oC, dzięki czemu maszyna może pracować zarówno z niskotopliwymi filamentami (np. PLA), jak i bardziej wymagającymi materiałami typu ABS – bez problemu poradzi sobie także z TPU czy filamentami na bazie włókna węglowego. Średnica filamentu wynosi 1,75 mm, co jest niekwestionowanym standardem zarówno w amatorskich, jak i większości półprofesjonalnych i profesjonalnych drukarek FDM. Średnica otworu wylotowego dyszy hot-endu wynosi 0,4 mm, choć możliwa jest jej wymiana na precyzyjniejsze elementy (0,2 lub 0,3 mm). Dokładność druku wynosi 0,1 mm, a maksymalna prędkość – 100 mm/s.
Ręczne sterowanie drukarki oraz bieżąca obsługa (wybór modelu do wydruku, włączenie funkcji kalibracji czy też wstrzymywanie lub kończenie wydruku) są możliwe dzięki wbudowanemu interfejsowi użytkownika, składającemu się z dużego, czytelnego wyświetlacza LCD oraz pokrętła enkodera. W odróżnieniu od wielu innych drukarek z segmentu amatorskiego, w tym modelu producent zdecydował się na użycie graficznego, monochromatycznego wyświetlacza, który zapewnia intuicyjną obsługę dzięki niewielkim ikonom obok napisów – to rozwiązanie nie tylko znacznie uatrakcyjnia pracę z drukarką, ale także „ułatwia życie” początkującym drukarzom, którzy nie muszą zastanawiać się nad znaczeniem niektórych parametrów. Wyświetlacz ma wbudowane niebieskie podświetlenie LED, a znaki są wyświetlane w kolorze białym (jest to więc moduł typu negatywowego). Drukarka 3D może pracować zarówno z plikami, zapisanymi na karcie SD, jak i w trybie online, otrzymując komendy z komputera stacjonarnego lub laptopa. Drugie rozwiązanie, choć rzadko wykorzystywane z uwagi na większą niezawodność druku z karty, może być przydatne podczas wstępnych lub okresowych testów drukarki, a także do celów dydaktycznych i pokazowych. Dzięki kompatybilności ze sztandarowymi pakietami oprogramowania dla drukarek 3D – Cura, Repetier-Host, Simplify3D – maszyna chińskiego producenta obsługuje najpopularniejsze formaty plików, w tym STJ, obj oraz G-Code.
Koniecznie należy wspomnieć o niezwykle istotnej funkcji drukarki CR-10S5 – automatycznym wznawianiu druku w przypadku przerwy w dostawie energii elektrycznej. Jeżeli podczas pracy niespodziewanie spadnie napięcie sieciowe i maszyna wyłączy się, oprogramowanie kontrolera zapamięta miejsce, w którym wydruk został przerwany, a po przywróceniu zasilania rozpocznie pracę dokładnie od tego samego punktu. Choć taką funkcjonalność można znaleźć w większości drukarek Creality, to jest ona kluczowa szczególnie w tym modelu – z uwagi na wyjątkowo duże pole robocze, maszyna w wielu sytuacjach będzie musiała pracować nieprzerwanie przez kilkadziesiąt godzin, a utrata tak czasochłonnego wydruku pod sam koniec byłaby niepowetowaną stratą.
Rodzina CR-10x – drukarka drukarce nierówna
Mimo zbliżonego nazewnictwa i pewnych podobieństw konstrukcyjnych, pomiędzy drukarkami z serii CR-10x istnieją znaczące różnice. Omawiany tutaj model jest największy spośród wszystkich „dziesiątek” – nawet najnowsza wersja modelu podstawowego, CR-10 v2, ma pole robocze o wymiarach 30 x 30 x 40 cm, podobnie jak nieco lepsze modele CR-10S oraz CR-10S Pro. Zbliżona pod względem wielkości pola roboczego jest jedynie wersja CR-10 Max. Ta maszyna może drukować elementy o rozmiarach nieprzekraczających 45 x 45 x 47 cm. Istnieje za to istotna różnica pod względem liczby i rozmiarów dyszy – wersja „Max” drukuje za pomocą dysz o średnicach 0,4 mm i 0,8 mm, co zapewnia idealne połączenie szybkości druku dużych detali i precyzji, niezbędnej podczas tworzenia drobnych szczegółów. Modele CR-10S Pro oraz CR-10 Max są wyposażone w kolorowe, dotykowe ekrany, podczas gdy pozostałe drukarki z serii „dziesiątek” korzystają z opisanych wcześniej ekranów monochromatycznych. Na marginesie warto dodać, że niejako „w połowie drogi” pomiędzy drukarką CR-10 Max a pozostałymi spośród wymienionych modeli, znajduje się Creality CR-10S4 – drukarka zbliżona konstrukcyjnie do CR-10S5, ale o nieco mniejszym polu roboczym, mającym wymiary 40 x 40 x 40 cm. Jak widać, w ofercie drukarek 3D Creality każdy użytkownik znajdzie model dokładnie dopasowany do swoich potrzeb.
Podsumowanie
Drukarki 3D w technologii FDM, oferowane przez chińską markę Creality, szybko zdobyły uznanie setek tysięcy użytkowników na całym świecie. Za sukcesem firmy stoi szereg czynników – wysoka jakość wykonania, prosty i szybki montaż, doskonałe parametry i bogactwo istotnych z punktu widzenia odbiorcy funkcji, a nade wszystko – bardzo atrakcyjne ceny urządzeń, które są w stanie przekonać nawet klientów o naprawdę skromnym budżecie. Bardzo ważny jest też fakt, że firma ta stale rozwija swoje produkty, czego dowodem są wprowadzane z roku na rok coraz nowocześniejsze, stabilniejsze i wygodniejsze w użyciu urządzenia. Drukarki Creality zdobywają pierwsze miejsca w branżowych konkursach, a społeczność wiernych użytkowników stale się poszerza. Należy zatem spodziewać się, że w najbliższej przyszłości chińskie drukarki FDM całkowicie zdeklasują swoich konkurentów w segmencie urządzeń amatorskich, a kto wie – może opanują także wyższe półki cenowe? Jeśli spojrzeć na sukcesy, jakie marka odnosi na rynku drukarek entry-level, taki scenariusz wydaje się całkiem prawdopodobny.
